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低通原型滤波器设计
滤波器的设计指标:
具有最平坦的响应。
截止频率为2. 5GHzo
在为4GHz处的插入损耗必须大于20dBo
阻抗为50Q,采用6阶巴特奥兹低通原型,最高实际
线阻抗为120Q,最低实际线阻抗为20Q,采用的基 片参数为 d二 1.58mm, £r=4. 2, tan3=0. 02,铜导体的
厚度 t=0. 035.
设计中涉及的一些参数计算:
—-1=4Wc 2.5
—-1=4
Wc 2.5
-1=0.6
根据'最平坦滤波器原型的衰减与归一化频率的关系曲
线'可以看出n二6的曲线,当—-1=0. 6时,LA>20dB, Wc
故最大平坦滤波器级数“6.
根据'巴特奥兹滤波器低通原型器件值'可以得到:
gl 二 0.5176, g2 二 1.4142, g3 二 0.9318, g4 二 0.9318,
g5二 1.4142, g6=0. 5176
滤波器原理图的设计:
L—hMUNTL3MUN MUN
L—h
MUN
TL3
MUN MUN
TL1 ? TL2
Sutist^MSubr ' Sutist^MSiiD'l" * Sutist^MSubi* ' 3i£>st="ri3itoV $ubst= MSuDI" SgJiiSibr Sutist=
牝=3 087 mm* - W=11.3 mm {o} W=0 428 mm {o}牝=11 3rnm{u} - W=0 428 mm 何 Srrrni {d} - W^O 428 rrm {o) W二3 087 mnr
L=16.69mm L=2.0Smm{o}. L=6.63mm {o) L=7.69 mm Jo) L=9.04 ram{o}. L=S.63 mm {o) L=2.41 mm{o} L=16.69 mm
MUN
TL4
MUN
TL5 '
MUN TL7
图(1)滤波器原理图基本结构
以下是对滤波器中微带电路的电气参数和尺寸设置:
MSub控件的参数设置
MSub
MSUB' ? ? ?
MSubl
H=1.58 mm ..
Er=4.2
Mur=1
Cond=5.88E+7
Hu=1.0e+033 mil
T=0.035 mm
TanD=0.02 ..
图(2)
图(2)介质基片参数设置
元器件参数设置
图(3)微带线计算窗口
参数显示窗口包括了物理尺寸参数设置([Synthesize]按 钮)和电气尺寸参数设置([Analyze]按钮)。
在电尺寸参数设置栏设置:
Zo二500hm,表示微带线的特性阻抗500hm
E_Eff=90deg,表示微带线的电长度为90deg
单击【Synthesize】可以再【Physical】栏显示微带线的线
宽 W=3. 087mm 和长度 L=16. 689mm
同理:可以计算出各滤波器节的参数。
微带线的长L,宽W是滤波器设计和优化的主要参数,这 里还需要设置其优化的取值范围。
首先打开微带线参数设置栏
Hf Libra Microstrip Line:l
MLIH
Instance (naine [-(star t : stop^])
Farajrieter Entry Mode StandardSelect ParaineterSubst=-MSubl"W=11.3 mm opt{ 9 mm to 14 mm } L=2.05 mm opt{ 1 mm tc 4 mm } Walll=1.0e+30 milWall2=1.0e+30 milTemp=Mod = K!rschning11.3mmEquation Edi ter...| Tune/Opl/Stat/DOE Setup...[/I Display parameter on schematicAdd
Farajrieter Entry Mode Standard
Select Paraineter
Subst=-MSubl"
W=11.3 mm opt{ 9 mm to 14 mm } L=2.05 mm opt{ 1 mm tc 4 mm } Walll=1.0e+30 mil
Wall2=1.0e+30 mil
Temp=
Mod = K!rschning
11.3
mm
Equation Edi ter...
| Tune/Opl/Stat/DOE Setup...
[/I Display parameter on schematic
Add
Cat
Pas t e
Component Opt ions...
W : Line width
OK
Apply
Cancel
Reset
Kelp
图(4)
然后点击Tune/Opt/Stat/DOE Setup…进入微带线的优化范 围设置窗口,如图(5),然后对微带线逐一设置。
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